(57)【要約】【課題】スイッチのオン・オフ状態を検出する回路の基本的構成を大幅に変更することなく、安価にスイッチ数を増やすことができるスイッチマトリクス入力装置を提供する。【解決手段】スイッチマトリクス入力装置１１は、スイッチＳＡ１１〜ＳＡ４４，ＳＢ１１〜ＳＢ４４を介してスイッチマイクロコンピュータ１２の入力ポートと出力ポートとが接続されて、スイッチＳＡ１１〜ＳＡ４４，ＳＢ１１〜ＳＢ４４を検索するためのスキャン信号Ｄ１を出力ポートから繰り返し送信して、トレース信号Ｄ２を入力ポートから受信して、スキャン信号Ｄ１とトレース信号Ｄ２とによってスイッチのオン・オフ状態を判定して、スイッチのオン・オフ状態に応じて装置２０を制御する。この際、スキャン信号Ｄ１の送信毎に、出力ポートと入力ポートとを交互に入れ替える入出力ポート切替手段２２と、スイッチマトリクス１４ａ，１４ｂを選択する逆電流防止部２１ａ，２１ｂが設けられる。【選択図】図１
2007094789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチマトリクスのスイッチのオン・オフ状態を検出するためのスキャン信号を送信する検出ポート群と、スイッチマトリクスのスイッチのオン・オフ状態を検出するためのトレース信号を受信する検出ポート群とを有するマイクロコンピュータが設けられ、
一方の検出ポート群が前記スキャン信号を送信する出力ポート群とされたときには、他方の検出ポート群が前記トレース信号を受信する入力ポート群となり、前記他方の検出ポート群が前記出力ポート群とされたときには、前記一方の検出ポート群が前記入力ポート群となるように、前記スキャン信号に応じて、前記一方の検出ポート群と前記他方の検出ポート群を切り替える入出力ポート切替手段を有することを特徴とするスイッチマトリクス入力装置。
【請求項２】
前記スイッチマトリクスが少なくとも２組設けられ、前記一方の検出ポート群が前記出力ポート群とされたときには、前記スイッチマトリクスの一方の組への前記スキャン信号の通電を許可し、且つ、前記スイッチマトリクスの他方の組への前記スキャン信号の通電を阻止し、前記他方の検出ポート群が前記出力ポート群とされたときには、前記スイッチマトリクスの他方の組への前記スキャン信号の通電を許可し、且つ、前記スイッチマトリクスの一方の組への前記スキャン信号の通電を阻止する通電阻止手段を有することを特徴とする請求項１記載のスイッチマトリクス入力装置。
【請求項３】
前記通電阻止手段がダイオードによって構成されることを特徴とする請求項２記載のスイッチマトリクス入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載の集中スイッチパネル等に用いられるスイッチマトリクス入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来のスイッチマトリクス入力装置を説明するブロック図である。
【０００３】
この図４において、１はスイッチマトリクス入力装置であり、２はＣＰＵ（中央演算装置）を内蔵したスイッチマイクロコンピュータである。
【０００４】
スイッチマトリクス入力装置１はスイッチ部３を有し、スイッチ部３はスイッチマトリクス４と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４とを有し、このスイッチマトリクス４は１６個のスイッチＳＷ１１〜ＳＷ４４を有している。
【０００５】
そして、スイッチマイクロコンピュータ２は２進数のデータを信号として入出力する８ビットの汎用データポートを有し、この内下位４ビットを下位から順に、ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４，上位４ビットを下位から順位に、ＰＢ１，ＰＢ２，ＰＢ３，ＰＢ４とする。
【０００６】
また、スイッチマトリクス入力装置１はスキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４とトレースラインＬＢ１〜ＬＢ４とを有し、各ポートＰＡ１〜ＰＡ４に各々スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４が接続され、各ポートＰＢ１〜ＰＢ４に各々トレースラインＬＢ１〜ＬＢ４が接続されている。
【０００７】
そして、スイッチマトリクス４の各スイッチＳＷｉｊ（ｉ，ｊは、１≦ｉ≦４，１≦ｊ≦４を満たす自然数）の両端子は、各々スキャンラインＬＡｉとトレースラインＬＢｊとに接続されている。
【０００８】
このため、ある１つのＳＷｉｊがオン状態になると、スキャンラインＬＡｉとトレースラインＬＢｊとが導通する。
【０００９】
更に、各トレースラインＬＢ１〜ＬＢ４は、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の各々の一端に接続され、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の各他端は全て電位０のグランド５に接続されている。
【００１０】
このため、あるスイッチＳＷｉｊがオフ状態にある場合には、このスイッチＳＷｉｊと接続されるトレースラインＬＢｊの電位は０になる。
【００１１】
そして、スイッチマイクロコンピュータ２はスキャン信号出力手段６と、スキャン信号入力手段７と、スイッチ判定手段８とを有している。
【００１２】
このスキャン信号出力手段６は、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ４４のオン・オフ状態を検索するために、ポートＰＡ１〜ＰＡ４に順次繰り返しスキャン信号Ｄ１を出力する。
【００１３】
また、スキャン信号入力手段７は、全てのスイッチＳＷ１１〜ＳＷ４４がオフ状態か、或いは、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ４４の内、オン状態の１つのスイッチが何れのスイッチＳＷｉｊであるかの情報を含むトレース信号Ｄ２を受信する。
【００１４】
更に、スイッチ判定手段８では、スキャン信号Ｄ１のデータとトレース信号Ｄ２のデータとから、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ４４のオン・オフ状態を判定し、各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ４４に対応付けられたスイッチデータＤ３を出力する。
【００１５】
例えば、予め各スイッチＳＷｉｊに通し番号を付けて、この通し番号の数値のデータをスイッチデータＤ３とする。
【００１６】
そして、スイッチマイクロコンピュータ２は、このスイッチデータＤ３を基にして、オン状態のスイッチに対応して、例えば車載の装置１０を制御する制御出力手段９を有している。
【００１７】
なお、上述のスキャン信号出力手段６と、スキャン信号入力手段７と、スイッチ判定手段８と、制御出力手段９とは、例えば、スイッチマイクロコンピュータ２のプログラムによって実行される。
【００１８】
このような構成から、下位の桁からｉ番目のビットが１で、その他のビットが０である２進数のスキャン信号Ｄ１をポートＰＡ１〜ＰＡ４から出力した際に、ある１つのスイッチＳＷｉｊがオン状態になると、下位の桁からｊ番目のビットが１で、その他のビットが０である２進数のトレース信号Ｄ２がポートＰＢ１〜ＰＢ４で受信される。
【００１９】
ここで一定の短い周期Δｔで、ポートＰＡ１〜ＰＡ４から順次、２進数のデータ０００１，００１０，０１００，１０００を繰り返し送出する。
【００２０】
この際、例えば、丁度データ０１００が送出されている時にＳＷ３２がオン状態にあると、ポートＰＡ１〜ＰＡ４から２進数のデータ０１００が出力されているので、２進数のデータ００１０がポートＰＢ１〜ＰＢ４で受信されて、オン状態のスイッチがＳＷ３２であると判別できる。
【００２１】
但し、周期Δｔは、スイッチを操作する人がスイッチを押下している時間に比べて、十分に小さいものとする。
【００２２】
このように構成されたスイッチマトリクス入力装置１では、スイッチマイクロコンピュータ２の８ビットの汎用データポートを用いて、この汎用データポートのビット数８より多い１６個のスイッチを認識することができる。
【００２３】
更に、この他の従来例として特許文献１に示されるものがある。
【００２４】
この特許文献１の従来例は、多数の直列抵抗によって分圧された電源の電圧を、これらの抵抗の数と同数のスイッチを介してＡＤ変換器に送り、オン状態のスイッチに対応した電圧値をデジタルの数値データに変換して、この数値データからオン状態のスイッチを判別する判別手段を有するキー入力装置である。
【特許文献１】特開２００４−３４２０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、従来例のスイッチマトリクス入力装置１では、例えば、８ビットのポート数のスイッチマイクロコンピュータ２では、ポートを４ビットと４ビットとに分割する場合に、スイッチ数が最大で（４×４＝）１６個しか判別することができない。
【００２６】
スイッチ数を増すためにはポート数を増す必要があり、ビット数の多い高価なマイクロコンピュータを使用する必要がある。
【００２７】
また、特許文献１のキー入力装置では、多数のスイッチを設けようとすると電源電圧の分割数が増加するので、ＡＤ変換器の分解能を上げる必要がある。
【００２８】
このため、スイッチを押下する際に生じるチャタリング等による電圧変動が、この分解能を超えると誤動作する虞があった。
【００２９】
従って、電源電圧域に限りのある車両用のマイクロコンピュータ等では、一定数以上のスイッチを設定することが困難であった。
【００３０】
そこで本願発明では、スイッチのオン・オフ状態を検出する回路の基本的構成を大幅に変更することなく、安価にスイッチ数を増やすことができるスイッチマトリクス入力装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、スイッチマトリクスのスイッチのオン・オフ状態を検出するためのスキャン信号を送信する検出ポート群と、スイッチマトリクスのスイッチのオン・オフ状態を検出するためのトレース信号を受信する検出ポート群とを有するマイクロコンピュータが設けられ、
一方の検出ポート群が前記スキャン信号を送信する出力ポート群とされたときには、他方の検出ポート群が前記トレース信号を受信する入力ポート群となり、前記他方の検出ポート群が前記出力ポート群とされたときには、前記一方の検出ポート群が前記入力ポート群となるように、前記スキャン信号に応じて、前記一方の検出ポート群と前記他方の検出ポート群を切り替える入出力ポート切替手段を有するスイッチマトリクス入力装置を特徴としている。
【００３２】
そして、請求項２に記載された発明は、前記スイッチマトリクスが少なくとも２組設けられ、前記一方の検出ポート群が前記出力ポート群とされたときには、前記スイッチマトリクスの一方の組への前記スキャン信号の通電を許可し、且つ、前記スイッチマトリクスの他方の組への前記スキャン信号の通電を阻止し、前記他方の検出ポート群が前記出力ポート群とされたときには、前記スイッチマトリクスの他方の組への前記スキャン信号の通電を許可し、且つ、前記スイッチマトリクスの一方の組への前記スキャン信号の通電を阻止する通電阻止手段を有する請求項１記載のスイッチマトリクス入力装置を特徴としている。
【００３３】
また、請求項３に記載された発明は、前記通電阻止手段がダイオードによって構成される請求項２記載のスイッチマトリクス入力装置を特徴としている。
【発明の効果】
【００３４】
このように構成された本願発明の請求項１記載のものは、スキャン信号の送信毎に、出力ポートと入力ポートとを交互に入れ替える入出力ポート切替手段を有しているので、出力ポートと入力ポートが入れ替わる毎に、信号電流の向きが変わり、この信号電流の向きによってスイッチマトリクスを選択可能なので、スイッチマトリクスを選択するために別途専用のポートを設ける必要がない。
【００３５】
従って、ポート数の多い高価なマイクロコンピュータを用いる必要が無く、コストの上昇を抑えることが可能になる。
【００３６】
そして、このように構成された本願発明の請求項２記載のものは、出力ポートと入力ポートとが入出力ポート切替手段によって交互に入れ替わる毎に、オン・オフ状態を判定するスイッチマトリクスを選択する通電阻止手段を有しているので、１組の出力ポートと１組の入力ポートとによって、スイッチマトリクスを判別して用いることが可能になる。
【００３７】
従って、１つのスイッチマトリクスに用いられるポート数で、２つのスイッチマトリクスを用いることが可能になり、判別可能なスイッチ数が２倍になる。
【００３８】
また、このように構成された本願発明の請求項３記載のものは、通電阻止手段がダイオードによって構成されているので、出力ポートか、または入力ポートの少なくとも一方にダイオードを介在させるだけで、スイッチマトリクスが選択可能になる。
【００３９】
従って、回路に大幅な変更を加えることなく通電阻止手段が構成できる。
【００４０】
このため、コストの上昇を抑えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本願発明のスイッチマトリクス入力装置に係る最良の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００４２】
本願発明のスイッチマトリクス入力装置について、従来例のスイッチマトリクス入力装置と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。
【００４３】
図１は本願発明のスイッチマトリクス入力装置を説明するブロック図である。
【００４４】
この図１において、１１はスイッチマトリクス入力装置であり、１２はＣＰＵ（中央演算装置）を内蔵したスイッチマイクロコンピュータである。
【００４５】
スイッチマトリクス入力装置１１は、スイッチ部１３ａとスイッチ部１３ｂとを有している。
【００４６】
また、スイッチマトリクス入力装置１１は、通電阻止手段としての逆電流防止部２１ａ，２１ｂを有し、逆電流防止部２１ａはダイオードＤＡ１〜ＤＡ４によって構成され、逆電流防止部２１ｂはダイオードＤＢ１〜ＤＢ４によって構成されている。
【００４７】
そして、このスイッチマイクロコンピュータ１２は２進数のデータを信号として入出力する８ビットの汎用データポートを有し、８ビットの汎用データポートの内、下位４ビットを下位から順に、ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４，上位４ビットを下位から順位に、ＰＢ１，ＰＢ２，ＰＢ３，ＰＢ４とする。
【００４８】
更に、スイッチマトリクス入力装置１１は、スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４，ＬＣ１〜ＬＣ４とトレースラインＬＢ１〜ＬＢ４，ＬＤ１〜ＬＤ４とを有している。
【００４９】
そして、スイッチマイクロコンピュータ１２とスイッチ部１３ａとは、スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４とトレースラインＬＢ１〜ＬＢ４とで接続され、スイッチマイクロコンピュータ１２とスイッチ部１３ｂとは、スキャンラインＬＣ１〜ＬＣ４とトレースラインＬＤ１〜ＬＤ４とで接続されている。
【００５０】
また、各スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４は各々ポートＰＡ１〜ＰＡ４に接続され、各トレースラインＬＢ１〜ＬＢ４は各々ポートＰＢ１〜ＰＢ４に接続され、各スキャンラインＬＣ１〜ＬＣ４は各々ポートＰＢ１〜ＰＢ４に接続され、各トレースラインＬＤ１〜ＬＤ４は各々ポートＰＡ１〜ＰＡ４に接続されている。
【００５１】
まず、スイッチ部１３ａについて説明する。
【００５２】
各スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４には、各々ダイオードＤＡ１〜ＤＡ４が介在されている。
【００５３】
このため、信号電流はポートＰＡ１〜ＰＡ４からポートＰＢ１〜ＰＢ４の向きに制限される。
【００５４】
更に、スイッチ部１３ａは、スイッチマトリクス１４ａと、抵抗ＲＡ１〜ＲＡ４とを有し、このスイッチマトリクス１４ａは１６個のスイッチＳＡ１１〜ＳＡ４４を有している。
【００５５】
そして、スイッチマトリクス１４ａの各スイッチＳＡｉｊ（ｉ，ｊは、１≦ｉ≦４，１≦ｊ≦４を満たす自然数）の両端子は、各々スキャンラインＬＡｉとトレースラインＬＢｊとに接続されている。
【００５６】
このため、ある１つのＳＡｉｊがオン状態になると、スキャンラインＬＡｉとトレースラインＬＢｊとが導通する。
【００５７】
そして、各トレースラインＬＢ１〜ＬＢ４は、抵抗ＲＡ１〜ＲＡ４の各々の一端に接続され、抵抗ＲＡ１〜ＲＡ４の各他端は全て電位０のグランド１５ａに接続されている。
【００５８】
このため、あるスイッチＳＡｉｊがオフ状態にある場合には、このスイッチＳＡｉｊと接続されるトレースラインＬＢｊの電位は０になる。
【００５９】
次に、スイッチ部１３ｂについて説明する。
【００６０】
スイッチ部１３ｂは、スイッチ部１３ａと略同様に構成されている。
【００６１】
このスイッチ部１３ｂとスイッチマイクロコンピュータ１２は、スキャンラインＬＣ１〜ＬＣ４とトレースラインＬＤ１〜ＬＤ４とで接続され、各スキャンラインＬＣ１〜ＬＣ４には各々ダイオードＤＢ１〜ＤＢ４が介在しているため、信号電流はポートＰＢ１〜ＰＢ４からポートＰＡ１〜ＰＡ４の向きに制限される。
【００６２】
そして、スイッチマトリクス１４ｂは１６個のスイッチＳＢ１１〜ＳＢ４４を有し、スイッチマトリクス１４ｂの各スイッチＳＢｋｌ（ｋ，ｌは、１≦ｋ≦４，１≦ｌ≦４を満たす自然数）の両端子は、各々スキャンラインＬＣｋとトレースラインＬＤｌとに接続されているため、ある１つのＳＢｋｌがオン状態になると、スキャンラインＬＣｋとトレースラインＬＤｌとが導通する。
【００６３】
更に、各トレースラインＬＤ１〜ＬＤ４は、抵抗ＲＢ１〜ＲＢ４の各々の一端に接続され、抵抗ＲＢ１〜ＲＢ４の各他端は全て電位０のグランド１５ｂに接続されているため、あるスイッチＳＢｋｌがオフ状態にある場合には、このスイッチＳＢｋｌと接続されるトレースラインＬＤｌの電位は０になる。
【００６４】
このようにスイッチ部１３ａ，１３ｂが構成され、スイッチマイクロコンピュータ１２と接続されているため、ＰＡ１〜ＰＡ４が出力ポートに設定され、且つ、ＰＢ１〜ＰＢ４が入力ポートに設定された際には、ダイオードＤＡ１〜ＤＡ４によって電流の向きがＰＡ１〜ＰＡ４からＰＢ１〜ＰＢ４の向きに制限されるので、スイッチ部１３ａが機能し、
ＰＢ１〜ＰＢ４が出力ポートに設定され、且つ、ＰＡ１〜ＰＡ４が入力ポートに設定された際には、ダイオードＤＢ１〜ＤＢ４によって、電流の向きがＰＢ１〜ＰＢ４からＰＡ１〜ＰＡ４の向きに制限されるので、スイッチ部１３ｂが機能する。
【００６５】
更に、スイッチマイクロコンピュータ１２は入出力ポート切替手段２２を有していて、この入出力ポート切替手段２２は、信号の出力ポートと入力ポートとをＰＡ１〜ＰＡ４とＰＢ１〜ＰＢ４とのどちらに割り当てるかを設定する。
【００６６】
このように、通電阻止手段としての逆電流防止部２１ａ，２１ｂは、出力ポートと入力ポートとが、入出力ポート切替手段２２によって交互に入れ替わる毎に、オン・オフ状態を判定するスイッチマトリクス１４ａ，１４ｂを選択する。
【００６７】
そして、スイッチマイクロコンピュータ１２はスキャン信号出力手段１６と、スキャン信号入力手段１７と、スイッチ判定手段１８とを有している。
【００６８】
また、スキャン信号出力手段１６は、オン状態になったスイッチを検索するために、出力ポートに順次繰り返しスキャン信号Ｄ１を出力する。
【００６９】
入出力ポート切替手段２２は、このスキャン信号Ｄ１の送信毎に、出力ポートと入力ポートとを交互に入れ替える。
【００７０】
そして、スキャン信号入力手段１７は、オン状態にあるスイッチＳＡｉｊ，ＳＢｋｌが１つも無いか、或いは、オン状態にある１つのスイッチＳＡｉｊ，ＳＢｋｌが何れのスイッチＳＡｉｊ，ＳＢｋｌであるかの情報を含むトレース信号Ｄ２を受信する。
【００７１】
更に、スイッチ判定手段１８では、スキャン信号Ｄ１のデータとトレース信号Ｄ２のデータとから、スイッチＳＡｉｊ，ＳＢｋｌのオン・オフ状態を判定し、各スイッチＳＡｉｊ，ＳＢｋｌに対応付けられたスイッチデータＤ３を出力する。
【００７２】
例えば、予め各スイッチＳＡｉｊ，ＳＢｋｌに通し番号を付けて、この通し番号の数値のデータをスイッチデータＤ３とする。
【００７３】
また、スイッチマイクロコンピュータ１２は、このスイッチデータＤ３を基にして、オン状態のスイッチに対応して、例えば車載の装置２０を制御する制御出力手段１９を有している。
【００７４】
なお、上述の入出力ポート切替手段２２と、スキャン信号出力手段１６と、スキャン信号入力手段１７と、スイッチ判定手段１８と、更に、制御出力手段１９とは、例えば、スイッチマイクロコンピュータ１２のプログラムによって実行される。
【００７５】
以下では、例えば、デジタル信号が正の電源電位の状態を「Ｈｉ」のレベル，デジタル信号が電位０の状態を「Ｌｏｗ」のレベルとし、２進数のデータとしては「Ｈｉ」のレベルを「１」，「Ｌｏｗ」のレベルを「０」とする。
【００７６】
まず、入出力ポート切替手段２２によって、信号の出力ポートをＰＡ１〜ＰＡ４に、信号の入力ポートをＰＢ１〜ＰＢ４に設定する。この場合は、スイッチ部１３ａが機能する。
【００７７】
そして、スキャン信号出力手段１６によって、スキャン信号Ｄ１をポートＰＡ１〜ＰＡ４に出力する。
【００７８】
例えばスキャン信号Ｄ１として、２進数のデータで０１００を出力すると、ポートＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４に各々、Ｌｏｗ，Ｌｏｗ，Ｈｉ，Ｌｏｗのレベルの電位が生じる。
【００７９】
もし、この際、ポートＰＡ３に接続される４個のスイッチＳＡ３１，ＳＡ３２、ＳＡ３３、ＳＡ３４の内、例えば、ＳＡ３２がオン状態になると、ポートＰＡ３とポートＰＢ２とが接続されて、ポートＰＢ２がＨｉのレベルになり、ＰＢ１，ＰＢ３，ＰＢ４の各々はＬｏｗレベルになる。
【００８０】
すなわち、ポートＰＢ１，ＰＢ２，ＰＢ３，ＰＢ４に各々、Ｌｏｗ，Ｈｉ，Ｌｏｗ，Ｌｏｗのレベルの電位が生じる。これは２進数のデータで００１０に対応する。
【００８１】
このように、２進数のデータ０１００をポートＰＡ１〜ＰＡ４から出力して、２進数のデータ００１０がポートＰＢ１〜ＰＢ４で受信されれば、オン状態のスイッチがＳＡ３２であると分かる。
【００８２】
同様にして一般に、下位の桁からｉ番目のビットが１で、その他のビットが０である２進数のスキャン信号Ｄ１をポートＰＡ１〜ＰＡ４から出力した際に、ある１つのスイッチＳＡｉｊがオン状態になると、下位の桁からｊ番目のビットが１で、その他のビットが０である２進数のトレース信号Ｄ２がポートＰＢ１〜ＰＢ４で受信される。
【００８３】
次に、入出力ポート切替手段２２によって、信号の出力ポートをＰＢ１〜ＰＢ４に、信号の入力ポートをＰＡ１〜ＰＡ４に設定する。この場合は、スイッチ部１３ｂが機能する。
【００８４】
この場合も入出力ポートを逆に設定した場合と同様にして、下位の桁からｋ番目のビットが１で、その他のビットが０である２進数のスキャン信号Ｄ１をポートＰＢ１〜ＰＢ４から出力した際に、ある１つのスイッチＳＢｋｌがオン状態になると、下位の桁からｌ番目のビットが１で、その他のビットが０である２進数のトレース信号Ｄ２がポートＰＡ１〜ＰＡ４で受信される。
【００８５】
ここで、入出力ポート切替手段によって、ポートＰＡ１〜ＰＡ４を出力ポートに設定して、ポートＰＢ１〜ＰＢ４を入力ポートに設定した後に、図２に示すように、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４に、ポートＰＡ１〜ＰＡ４から順次、２進数のデータ０００１，００１０，０１００，１０００を繰り返し、短い周期Δｔ（＝ｔ２−ｔ１＝ｔ３−ｔ２＝ｔ４−ｔ３）で送出すると、例えば、丁度時刻ｔ３にＳＡ３２がオン状態にあると、ポートＰＡ１〜ＰＡ４から２進数のデータ０１００が出力されているので、２進数のデータ００１０がポートＰＢ１〜ＰＢ４で受信されて、オン状態のスイッチがＳＡ３２であると判別できる。
【００８６】
また、入出力ポート切替手段によって、ポートＰＢ１〜ＰＢ４を出力ポートに設定して、ポートＰＡ１〜ＰＡ４を入力ポートに設定した後に、時刻ｔ５，ｔ６，ｔ７，ｔ８に、ポートＰＢ１〜ＰＢ４から順次、２進数のデータ０００１，００１０，０１００，１０００を繰り返し、短い周期Δｔ（＝ｔ６−ｔ５＝ｔ７−ｔ６＝ｔ８−ｔ７）で送出すると、例えば、丁度時刻ｔ６にＳＢ２４がオン状態にあると、ポートＰＢ１〜ＰＢ４から２進数のデータ００１０が出力されているので、２進数のデータ１０００がポートＰＢ１〜ＰＢ４で受信されて、オン状態のスイッチがＳＢ２４であると判別できる。
【００８７】
但し、周期Δｔは、スイッチを操作する人がスイッチを押下している時間に比べて、十分に小さいものとする。例えば、Δｔは１０ミリ秒のオーダーか、それ以下なら良い。        
【００８８】
次に、図３に基づいて、制御の流れについて説明する。
【００８９】
Ｓｔｅｐ１では、制御を開始する。
【００９０】
Ｓｔｅｐ２では、入出力ポート切替手段２２によって、ポートＰＡ１〜ＰＡ４を出力ポートに設定し、ポートＰＢ１〜ＰＢ４を入力ポートに設定する。
【００９１】
Ｓｔｅｐ３では、ポートＰＡ１〜ＰＡ４からスキャン信号Ｄ１を送信する。
【００９２】
Ｓｔｅｐ４では、ポートＰＢ１〜ＰＢ４からトレース信号Ｄ２を受信する。
【００９３】
Ｓｔｅｐ５では、スイッチＳＡ１１〜ＳＡ４４のオン・オフ状態を判定して、オン状態にあるスイッチＳＡｉｊに対応したスイッチデータＤ３を制御出力手段１９に出力する。
【００９４】
Ｓｔｅｐ６では、入出力ポート切替手段２２によって、ポートＰＢ１〜ＰＢ４を出力ポートに設定し、ポートＰＡ１〜ＰＡ４を入力ポートに設定する。
【００９５】
Ｓｔｅｐ７では、ポートＰＢ１〜ＰＢ４からスキャン信号Ｄ１を送信する。
【００９６】
Ｓｔｅｐ８では、ポートＰＡ１〜ＰＡ４からトレース信号Ｄ２を受信する。
【００９７】
Ｓｔｅｐ９では、スイッチＳＢ１１〜ＳＢ４４のオン・オフ状態を判定して、オン状態にあるスイッチＳＢｋｌに対応したスイッチデータＤ３を制御出力手段１９に出力する。
【００９８】
Ｓｔｅｐ１０では、制御を終了する。
【００９９】
そして、３２個のスイッチＳＡ１１〜ＳＡ４４，ＳＢ１１〜ＳＢ４４の判定が行われている際は、Ｓｔｅｐ２〜Ｓｔｅｐ９の制御が繰り返し実行される。
【０１００】
このように構成されたスイッチマトリクス入力装置１１では、スキャン信号Ｄ１の送信毎に、出力ポートと入力ポートとを交互に入れ替える入出力ポート切替手段２２を有しているので、出力ポートと入力ポートが入れ替わる毎に、信号電流の向きが変わり、この信号電流の向きによってスイッチマトリクス１４ａ，１４ｂを選択可能なので、スイッチマトリクス１４ａ，１４ｂを選択するために別途専用のポートを設ける必要がない。
【０１０１】
従って、ポート数の多い高価なマイクロコンピュータを用いる必要が無く、コストの上昇を抑えることが可能になる。
【０１０２】
そして、出力ポートと入力ポートとが入出力ポート切替手段２２によって交互に入れ替わる毎に、オン・オフ状態を判定するスイッチマトリクスを選択する通電阻止手段としての逆電流防止部２１ａ，２１ｂを有しているので、１組の出力ポートと１組の入力ポートとによって、スイッチマトリクス１４ａ，１４ｂを判別して用いることが可能になる。
【０１０３】
従って、１つのスイッチマトリクスに用いられるポート数で、２つのスイッチマトリクスを用いることが可能になり、判別可能なスイッチ数が２倍になる。
【０１０４】
また、通電阻止手段がダイオードＤＡ１〜ＤＡ４，ＤＢ１〜ＤＢ４によって構成されているので、出力ポートか、または入力ポートの少なくとも一方にダイオードを介在させるだけで、スイッチマトリクスが選択可能になる。
【０１０５】
従って、回路に大幅な変更を加えることなく、通電阻止手段が構成できる。このため、コストの上昇を抑えることが可能になる。
【０１０６】
なお、他の作用効果については、従来例と略同様であるので説明を省略する。
【０１０７】
以上、図面を参照して、本願発明の最良の実施の形態の実施例１を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本願発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は本願発明に含まれる。
【０１０８】
なお、実施例１のスイッチマトリクス入力装置１１では、８ビットの汎用データポートを４ビットと４ビットのポートに分割したが、例えば３ビットと５ビットに分割することも、一般に８ビットのポートを任意のビット数で２分割しても、略同様にしてスイッチマトリクス入力装置１１を構成することができる。
【０１０９】
そして、実施例１のスイッチマトリクス入力装置１１では、スイッチマイクロコンピュータ１２が有するデータポート数は８ビットであったが、一般には２ビット以上であれば、略同様にしてスイッチマトリクス入力装置１１を構成することができる。
【０１１０】
また、実施例１のスイッチマトリクス入力装置１１では、入出力ポート切替手段２２は、電子回路によって構成されているものであっても良い。
【０１１１】
更に、実施例１のスイッチマトリクス入力装置１１では、装置２０は、必ずしもスイッチマイクロコンピュータ１２の外部にある必要はない。例えば、マイクロコンピュータのプログラムであっても良い。
【０１１２】
そして、実施例１のスイッチマトリクス入力装置１１では、スキャン信号がＨｉレベルの状態でスイッチを検索したが、スキャン信号がＬｏｗレベルの状態でスイッチを検索することも可能であり、その際にはダイオードや抵抗の接続などに変更があっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本願発明の実施例１のスイッチマトリクス入力装置を説明するブロック図である。
【図２】本願発明の実施例１のスイッチマトリクス入力装置のポートＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１〜ＰＢ４から出力されるスキャン信号Ｄ１に対応する出力信号のタイミングチャート図である。
【図３】本願発明の実施例１のスイッチマトリクス入力装置の制御を説明するフローチャート図である。
【図４】一従来例のスイッチマトリクス入力装置を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１１                    スイッチマトリクス入力装置
１２                    スイッチマイクロコンピュータ（マイクロコンピュータ）
１４ａ，１４ｂ          スイッチマトリクス
２１ａ，２１ｂ          逆電流防止部（通電阻止手段）
２２                    入出力ポート切替手段
ＤＡ１〜ＤＡ４，ＤＢ１〜ＤＢ４  ダイオード
ＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１〜ＰＢ４  ポート（検出ポート群）
ＤＡ１〜ＤＡ４，ＤＢ１〜ＤＢ４  ダイオード
ＳＡ１１〜ＳＡ４４，ＳＢ１１〜ＳＢ４４  スイッチ
Ｄ１                    スキャン信号
Ｄ２                    トレース信号
【図１】
2007094789.tif 000003
【図２】
2007094789.tif 000004
【図３】
2007094789.tif 000005
【図４】
2007094789.tif 000006